ANSYS Workbench 接触高级选项详解（2）

4.Penetration Tolerance

我在之前的文章里有讲过，当使用罚函数，增广拉格朗日和程序默认的接触算法时，计算结果和收敛性是比较依赖接触刚度的。

当接触刚度较大时，收敛困难，但是穿透量小，计算精度高；

当接触刚度较小时，收敛容易，但是穿透量大，计算精度低；

因此，这个选项是为你提供定义容许的穿透量的选项，使我们可以通过自己的经验来得到在容许的精度下最快速的求解。

选项里提供了两个定义方式，一个是穿透量的值，一个是穿透量的系数

你可以直接输入一个大于0 的值作为容许的穿透量，也可以通过设置0~1的一个系数来确定穿透量，具体的穿透量是程序计算的。

这个选项只有在使用罚函数法，增广拉格朗日法和默认算法，并update stiffness在 Program Controlled, Each Iteration, or Each Iteration, Aggressive开启时才会出现哦

5.Elastic Slip Tolerance

之前的文章里有介绍过，一般拉格朗日算法是假设接触面之间只有两种状态，一种是接触，一种是远离，在两个面接触时，有相对滑动存在。这个选项是用来定义容许的相对滑动是多少。

这个功能定义方式也和Penetration Tolerance类似，这里不再赘述。

这个选项只有在使用一般拉格朗日算法，并update stiffness在 Program Controlled, Each Iteration, or Each Iteration, Aggressive开启时才会出现哦

6.Normal Stiffness

对于罚函数，增广拉格朗日算法时，计算结果和收敛性是比较依赖接触刚度的。这里的接触刚度有法向的接触刚度和切向的接触刚度。法向接触刚度决定接触面之间的穿透量，切向接触刚度决定粘结接触面之间的滑移（这里的粘结接触是英文翻译过来的，不知道准确不准确，意思就是两个接触面之间的摩擦很大很大的那种，很难产生相对滑移这种意思）

当接触刚度较大时，收敛困难，但是穿透量/滑移量小，计算精度高；

当接触刚度较小时，收敛容易，但是穿透量/滑移量大，计算精度低；

对于初始的接触刚度，程序会根据材料的刚度和网格尺寸来确定。一般情况下，不推荐修改接触刚度。

当选择手动输入接触刚度时，会出现Normal Stiffness factor 这个框框，输入0.01~10区间内的数字定义接触刚度系数。注意，这个系数不是真实的接触刚度，而是刚度系数，这个系数乘以程序计算出的接触刚度才是真实的接触刚度值。

我一般是用0.1，1,5,10这几种来尝试并对比，最终选择最佳的方案。这个推荐有较多使用经验的童鞋们修改，在初次计算一个算例时，最好选择程序默认选项。

7.Update stiffness

这个选项是用来定义是否在计算过程中根据实际的迭代计算情况来进行接触刚度的修正，以及修正方法。

程序默认的设置是两个刚体之间永远不会更新接触刚度，除此之外，接触刚度根据每一迭代步的结果进行更新。

你也可以手动选择Never ,即永远不更新接触刚度；

选择Each Iteration就是每一个迭代步程序自动更新接触刚度，在不确定你定义的初始接触刚度是否合理时，推荐选择这个选项；

Each Iteration，Aggressive 这个选项和上一个一样也是程序自动更新接触刚度，但是区别是这种更新的尺度会更加激进一些，这样的好处是有时候会收敛得快一点。但是若刚度更新的差异过大也会造成收敛困难。